電動車讓特斯拉賺飽飽,但它真的很環保嗎?

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作者:Jack I.C. Huang/The World 2.0

近年來「環保」兩字蔚為世界潮流,在各國政府補助與消費者選擇下,促成了電動車的熱銷,也讓特斯拉的股價表現亮眼、居高不下──在一般的認知裡,電動車由於不使用化石燃料,能有效減少二氧化碳的排放(甚至零排放),以更「潔淨」的方式進行運輸,理當是未來的交通首選。

就長遠來看,電動車的發展無疑是長期趨勢,隨著科技的進步,相信未來有一天,它也真能做到 100% 零碳排、零污染,同時達到更好的效率。

然而,至少在目前,與未來的好一段時間,電動車依然有一些巨大且無法避免的挑戰:

製程「碳足跡」高得嚇人?電動車難以迴避的問題

從使用端而論,電動車基本上確實可以做到無碳排,然而生產製造的過程呢?事實上根據歐美研究,一台電動車從原物料到組裝,進而最終送到終端消費者的過程中,「碳足跡」高得嚇人。再說除了碳排之外,還有其他負面的「外部性」,值得我們認真討論、了解一下。

首先,我們在研究、討論一件事物是否真的「節能減碳」時,需要看的是它的整個「生命旅程」;而非僅挑其中一段。例如太陽能與風力發電,從(設備的)原料開採、貿易、生產、加工製造、物流、組裝、長期的維護成本……等,每個環節的碳排放都需要考量。

由於太陽能和風力可以自行「產能」,因此只要產出大於排放,就降低碳排放的功能來說,就算至少能達到「碳中和」了。然而電動車是否也如此呢?

直接先說其中一個結論:根據瑞典環境研究所(Swedish Environment Institute)的研究,以目前的技術,一台電動車的電池(注意喔,只是電池而已),其製作過程需耗費(排放)17.5噸的二氧化碳;如果是要製作更大儲能的電池,例如供應給休旅車甚至卡車者,其二氧化碳的排放量將會更高。

為了方便比較,我們來對照汽油引擎(內燃機)在整個生命週期中(包含製作過程,以及使用里程數 160,000 miles)的碳排放:根據瑞典研究,其平均會產生至少 45 噸的碳排

這樣看起來,好像還是電動車比較節能減碳?

然而別忘了,電動車的核心驅動是電池,而電池是要充電的──這些電哪裡來?如果你生活的地區 / 國家,仍很高比例的仰賴石化燃料發電,那其實你所充的「電」,本身也是滿滿的碳排。反之,如果你所處的區域大量使用再生能源,或許就比較符合電動車業者一直提倡的那套「友善地球」等的廣告說詞。

從 2020 年的數據來看,台灣總發電量為 5,268 萬瓩,其中火力佔 74.6%,水力佔 8.9%,核能佔 8.6%,非水利之再生能源佔 8.0%。因此身在台灣的你,如果開的是電動車,實際上對「友善地球」的貢獻,恐怕沒有想像中來得大。

關鍵稀土原料,衍生更多問題

另外,(電動車)電池的製造過程中,還有比碳排放更嚴重的問題:要讓電動車跑起來,最基本的三要素:電池、電機和電控缺一不可。而電池和電機,核心材料就是「稀土」(tombarthite),如釹、釤、鐠、鏑等,是當代永久磁鐵的主要原物料。其中釹鐵硼由於磁性最高,是電動車「電機」元素中的關鍵原料;而目前電動車常見的「三元材料電池」(把鎳鹽、鈷鹽、錳鹽按不同比例調整,故稱為三元),同樣也需加入不同的稀土元素,方能使電池更穩定。

以特斯拉為例,過去其第一代車款使用感應式馬達、沒有用到永久磁鐵,但由於耗電續航產生技術屏障,後來出場的電動車馬達便一律改成(需要消耗稀土的)永磁式電機系統。

即便不使用永久磁鐵或克服了技術問題,電動車的電池蕊芯以現有技術來說,還是必然要用到稀土金屬和貴金屬,幾乎無法替代。(備註)

至於「開採稀土」這件事,更可以說是和「開採石油、煤礦」一樣(或更甚),堪稱全世界最「不環保」的事情之一了。

從開採方式對礦區的土地和環境傷害、重金屬殘留,到礦場中的勞工權益、對周邊環境甚至國際地緣政治的影響等等……,稀土開採向來是各國十分敏感的話題。而目前全球最大的稀土出口國中國,其「環評標準」和「勞工權益」的爭議更從來沒少過。

所以,難道「回頭開汽油車」嗎?

關於這個問題,筆者認為其實並非「油車」或「電車」之間的二擇一。例如從個人角度來說,盡可能多搭乘大眾交通工具,必然會比自行駕車(哪怕是電動車)更「環保」一點;而從都市運輸系統規劃的角度來看,長程運輸仍部分仰賴燃油,而短程或市區內運輸使用電池動力,則是目前綜合各方考量後,相對節能高效的方案。

亦有研究者提出,在電池技術尚在不斷完善的過程中,或許「油電混合」是一個較能兼顧更多面向的選擇(但未必是現行市售的油電混合車)──理由是在用電與用燃油之間,理論上存在一個「平衡點」,能夠產生最少的污染與碳排,卻可以有最佳的功率。

最後,筆者寫作此文的用意,並非在鼓勵大家「抵制電動車」、「批判環保人士」,環保絕對是件重要,且值得被提倡和落實的事。然而很多時候我們在談「環保」與否時,不能僅從最表面的地方觀察。

電動車就是其中一個例子:沒錯,若單純以「消費者購車後」的角度來看,電動車確實減少了使用時的二氧化碳排放;然而若考量其製造過程中衍伸出的種種議題,似乎就沒那麼「環保」了。

而點出問題之後,重點在於如何解決問題、優化流程──期盼有朝一日,科技發展終能克服製程、電池等問題,讓電動車更名符其實地「友善地球」一些。

※本文由換日線網站授權刊載,原標題為《 電動車潮流讓特斯拉股東賺飽飽──但它真的很環保嗎?》,未經同意禁止轉載

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作者簡介:

Jack I.C. Huang,台北人,倫敦大學主修國際經濟與全球化管理,畢業後回到亞洲。 目前在曼谷,先後任職於聯合國亞太投資貿易處(TID)與 Office of Information and Communication Technology(OICT),協助 fuel management 系統開發和支援維和部隊的運作,必要時得出差前往剛果、南蘇丹、索馬利亞與象牙海岸......。 足跡走遍世界 20 多國,曾旅居紐約、舊金山、首爾、北京、新加坡、歐洲等地。

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